一种镍钛复合涂层及其制备方法与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115874177A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211677162.X(22)申请日2022.12.26(71)申请人中国科学院宁波材料技术与工程研究所地址315201浙江省宁波市镇海区庄市大道519号(72)发明人庞旭明蒲吉斌李瑞雪刘刚(74)专利代理机构南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32256专利代理师马秀清王锋(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种镍钛复合涂层及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种镍钛复合涂层及其制备方法与应用。所述制备方法包括：对基体进行预处理；以及，采用超高速激光熔覆技术将熔覆材料熔覆于所获基体表面，再经固溶处理，从而获得镍钛复合涂层；其中，超高速激光熔覆技术中采用的激光功率为2200～3800W；所述熔覆材料包括：镍60wt％及钛40wt％。本发明利用超高速激光熔覆技术和固溶处理，使得制备的镍钛复合涂层无孔、无裂纹，同时利于镍钛复合涂层表面钛氧化物结构的形成，大大提高了涂层的耐腐蚀性能。CN115874177ACN115874177A权利要求书1/1页1.一种镍钛复合涂层的制备方法，其特征在于包括：对基体进行预处理；以及，采用超高速激光熔覆技术将熔覆材料熔覆于所获基体表面，再经固溶处理，从而获得镍钛复合涂层；其中，超高速激光熔覆技术中采用的激光功率为2200～3800W；所述熔覆材料包括：镍60wt％及钛40wt％。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：采用同轴送粉技术向所述基体表面输送熔覆材料，之后采用超高速激光熔覆技术将熔覆材料熔覆于所述基体表面；其中，激光线扫描速度为40m/min，离焦量为11mm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述激光功率选自2200W、2600W、3000W、3400W、3800W中的任一者，优选为2600W。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述固溶处理温度为1000‑1100℃，时间为2h；所述固溶处理采用的工作气氛为保护性气体气氛。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于还包括：采用行星式重力搅拌装置将球形镍粉、球形钛粉进行机械混合，制得所述熔覆材料；其中，所述机械混合采用的转速为1000‑2000rpm，时间为240‑480s；优选的，所述熔覆材料中镍、钛的纯度在99wt％以上。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预处理包括：采用无水乙醇对基体的表面进行超声清洗处理30‑60min。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述铜合金涂层的厚度为100‑200μm。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述基体的材质包括Q355钢。9.由权利要求1‑8中任一项所述的制备方法制得的镍钛复合涂层，所述镍钛复合涂层包括NiTi固溶体以及形成于NiTi固溶体表面的TiO2氧化膜；优选的，所述镍钛复合涂层在3.5％NaCl溶液中的腐蚀电位为‑0.448V，腐蚀电流密度为6.665E‑06A/cm2。10.权利要求9所述的镍钛复合涂层在海工装备关键部件耐腐蚀中的应用。2CN115874177A说明书1/6页一种镍钛复合涂层及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明属于表面防护领域，涉及一种镍钛复合涂层及其制备方法与应用，尤其涉及一种基于超高速激光熔覆原位合成和固溶处理制得的镍钛复合涂层。背景技术[0002]海洋环境的特殊性使得普通工况环境服役效果优良的工程结构材料会在海洋环境下经受更大的耐蚀性及力学性能的考验，失效现象在过去的海洋暴露实验中屡见不鲜。海洋环境下设备维护成本相当高昂，因此，发明一种涂层用于改善海工装备基体耐蚀性对海洋工程设施长期运行稳定性与安全可靠性具有重要意义。镍基合金有优于铁基合金的塑性韧性、抗氧化性和耐腐蚀性，被广泛应用于海工装备中。由于NiTi合金价格较昂贵，机械加工性差，而且力学性能要低于普通的不锈钢材料，不适合加工大型构建，极大地限制了其在机械、工程材料领域的应用。目前镍钛合金较差的加工性源于其高的加工硬化能力以及高的温度和相变敏感性。镍钛合金在加工过程中可以在表面观察到裂纹、切屑层、表面剥落、进给痕迹、微屑碎片和滑移区等缺陷。因此提供一种新的NiTi合金的加工方法是亟待解决的问题。发明内容[0003]本发明的主要目的在于提供一种镍钛复合涂层及其制备方法与应用，以克服现有技术的不足。[0004]为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：[0005]本发明实施例提供了一种镍钛复合涂层的制备方法，其包括：[0006]对基体进行预处理；[0007]以及，采用超高速激光熔覆技术将熔覆材料熔覆于所获基体